黃麗群

（景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院，江西景德鎮(zhèn)333001）

0 引言

陶瓷顏料是陶瓷裝飾的重要材料。絕大多數(shù)裝飾方法都需依賴陶瓷顏料來提高裝飾效果，因此，陶瓷顏料在陶瓷工業(yè)中起著舉足輕重的作用。陶瓷顏料質(zhì)量好，其裝飾效果就愈顯著，其應(yīng)用范圍愈廣泛。陶瓷顏料質(zhì)量主要表現(xiàn)在著色能力強(qiáng)，呈色穩(wěn)定性好。陶瓷顏料質(zhì)量的好壞主要取決于其組成和結(jié)構(gòu)，此外，顏料的制備工藝、技術(shù)參數(shù)、粒度大小以及均勻程度也直接影響陶瓷顏料的發(fā)色情況。目前，制備陶瓷色料多采用固相合成法，即將原料在干燥狀態(tài)下按配方稱量混合后于高溫下煅燒。這種傳統(tǒng)生產(chǎn)色料的方法雖然操作簡單易行，但因固相反應(yīng)的速度受擴(kuò)散動力學(xué)的影響，組分?jǐn)U散只能在微米級，反應(yīng)速度慢，物化反應(yīng)很難充分進(jìn)行。而且受工藝條件和外界因素影響較大，致使產(chǎn)品的質(zhì)量不理想，存在色料色彩明度低，著色能力差和色差問題，色料的穩(wěn)定性難以保證[1]。同時(shí)，固相反應(yīng)一般都需要較高的合成溫度，導(dǎo)致生產(chǎn)成本提高、大量的能源消耗和給環(huán)境造成嚴(yán)重污染。為了提高粉體的化學(xué)均勻性，尤其是發(fā)色離子在粉體中的均勻分散，必須改進(jìn)傳統(tǒng)陶瓷裝飾材料的制備工藝，采用軟化學(xué)-綠色無機(jī)合成的辦法，如水熱法、溶膠-凝膠法、先驅(qū)物法、共沉淀法等，以均相系統(tǒng)代替非均相系統(tǒng)合成陶瓷色劑或釉料、熔劑中所需的某些組分，以減少揮發(fā)，防止污染，實(shí)現(xiàn)（或部分實(shí)現(xiàn)）清潔生產(chǎn)已勢在必行[2]。在所有液相制備方法當(dāng)中，液相沉淀法具有反應(yīng)物廉價(jià)、制備工藝簡單、設(shè)備要求簡易和適合大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)[3]，其在工業(yè)化生產(chǎn)的應(yīng)用前景極為廣闊。

1 化學(xué)共沉淀法制備陶瓷顏料

采用化學(xué)共沉淀法，可以通過溶液中的各種化學(xué)反應(yīng)直接得到化學(xué)成分均一的超微粉體，各種成分的混合程度達(dá)到分子級或原子級水平，反應(yīng)進(jìn)行得較完全。此外，與其他的液相法如溶膠-凝膠法、水熱法、微乳液法等比較，化學(xué)共沉淀法工藝簡單，條件較容易控制，生產(chǎn)過程較簡單，是繼固相法之后的又一適合工業(yè)化生產(chǎn)的好方法。

1.1 化學(xué)共沉淀法的的工藝原理和過程

化學(xué)共沉淀法制備陶瓷顏料是在含二種或多種構(gòu)晶離子的可溶性金屬鹽中，加入合適的沉淀劑形成不溶性化合物，或與氫氧化物作用生成沉淀的水合配合物或形成復(fù)雜的多核配合物，然后經(jīng)過過濾、洗滌、干燥、煅燒等后處理得到顏料的方法。其基本工藝流程如圖1。

圖1 化學(xué)共沉淀法工藝流程圖Fig.1 Process of chem ical coprecipitation

1.2 化學(xué)共沉淀法制備陶瓷顏料

化學(xué)共沉淀法廣泛地應(yīng)用于陶瓷顏料的制備，如尖晶石型陶瓷顏料、固溶體型陶瓷顏料、硅酸鋯基包裹型陶瓷顏料、硅鐵紅包裹顏料等，所使用的原料主要有可溶性的金屬硝酸鹽、硫酸鹽、鹽酸鹽。隨著研究的不斷深入，使普通的化學(xué)共沉淀法的工藝取得了長足的進(jìn)步，已經(jīng)發(fā)展了多種化學(xué)共沉淀法：如有的與其他的制備工藝相結(jié)合，如均勻沉淀法、超聲共沉淀法、溶膠-共沉淀法；有的突破常用單一溶劑水的格局，采用醇-水溶液共沉淀法、表面活性劑水溶液共沉淀法等，這些新方法的嘗試取得了意想不到的效果。在過去的幾十年里，化學(xué)共沉淀法制備陶瓷顏料在國內(nèi)外取得較大的進(jìn)展。

1.2.1 化學(xué)共沉淀法制備固溶體型陶瓷顏料

圖2 硅酸鋯基顏料的形成機(jī)理模型Fig.2 Formation of zirconium silicate-based pigment

（1）硫鋅化硒基色料

硫鋅化硒基顏料的形成是以硫化鋅、硒化鋅作為宿主，引入部分金屬硫化物、硒化物，或硫硒化物作為參雜劑而形成固溶體型的的顏料，仍保持硫鋅化硒的晶格，但摻雜導(dǎo)致晶格畸變，從而導(dǎo)致晶體對光的反射與吸收性質(zhì)發(fā)生變化，使它的顏色由黃色變?yōu)榧t色、橙色乃至栗色，摻雜離子的種類和數(shù)量決定畸變量的大小和影響顏色的程度。摻雜劑的選擇原則：首先要求容易與硫鋅化硒形成固溶體，即與硫鋅化硒有相似的結(jié)構(gòu)；其次形成的固溶體的結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的，即具有低的帶隙能；此外，摻雜劑引入硫鋅化硒后能形成理想的主色調(diào)。

顏料的制備過程即完成摻雜劑在宿主中的摻雜過程，從而形成固溶體。主要在加熱過程，摻雜在加熱中完成，加熱的溫度應(yīng)達(dá)到能使之冷卻后足以形成固溶體的溫度，通常為700～1000℃。合成工藝可以直接采用化學(xué)共沉淀法合成其前驅(qū)體，再經(jīng)過高溫反應(yīng)完成。

（2）硅酸鋯基稀土色料

硅酸鋯基稀土陶瓷顏料是在無色或有色的主晶格中加入少量的稀土金屬氧化物，制得具有高耐熱性、高化學(xué)穩(wěn)定性、高遮蓋力的色顏料。根據(jù)R.A.EPPLER的理論，固溶型硅酸鋯基色料的形成機(jī)理可用模型來表示（見圖2）。

加熱混合物料（A），礦化劑首先與呈色成分形成共熔物（B），隨著溫度的升高，共熔物中的呈色成分溶到ZrO2晶格中（C），隨后SiO2借助礦化劑的作用與ZrO2形成硅酸鋯（D）。在上述過程中，影響發(fā)色的是（B）→（C）與（C）→（D）的重迭程度。若（B）→（C）反應(yīng)沒有結(jié)束就發(fā)生（C）→（D）的反應(yīng)，固溶量就小，形成的色料色澤較淡。在這些反應(yīng)中，由于（B）→（C）反應(yīng)是固－液相間的反應(yīng)，所以它由原料ZrO2的合成溫度等而決定的化學(xué)反應(yīng)性能所支配。又由于（C）→（D）的反應(yīng)是固－固相間的反應(yīng)，故主要是起反應(yīng)的粒子的大小會影響其反應(yīng)溫度。粒子越大，反應(yīng)溫度愈高。因而要得到理想的色料，就要使（C）反應(yīng)完了再發(fā)生（D）反應(yīng)，這樣就對ZrO2、SiO2的性能提出了要求[4]。

傳統(tǒng)固相工藝制備硅酸鋯基稀土色料，其合成溫度在1300℃以上，耗能較大，同時(shí)合成的產(chǎn)品成硬塊狀，在使用前需作粉碎處理。而在硅酸鋯基稀土色料制備中引入化學(xué)共沉淀法可以達(dá)到如下目的：反應(yīng)物粒子小，混合均勻、降低合成溫度，降低產(chǎn)品燒結(jié)程度，減少煅燒后球磨耗能，在晶格中混入更多的發(fā)色離子，增強(qiáng)發(fā)色效果。

俞康泰等[5]人采用化學(xué)沉淀法制備了Pr-N d-Zrcon固溶體型顏料，加入適當(dāng)?shù)V化劑，鐠在800℃呈現(xiàn)黃綠色（以綠為主），隨溫度升高逐漸變黃，在1200℃出現(xiàn)穩(wěn)定、鮮艷的鐠黃顏色；釹在1100℃呈現(xiàn)紫紅色。此外，俞康泰等研究了化學(xué)共沉淀法制備鋯基稀土色料過程中，三種不同礦化劑（LiF，NaF，Na2B4O7·10H2O）對合成反應(yīng)的色料呈色的影響，研究表明：適當(dāng)種類的適量的礦化劑，能降低鋯英石晶相出現(xiàn)的溫度，其效果氟化鋰優(yōu)于氟化鈉優(yōu)于硼砂。近年來許多人又在此基礎(chǔ)上，引入其他手段，出現(xiàn)了超聲共沉淀[6]等一些新型的制備方法，使顏料的性能進(jìn)一步提高。

（3）鉻鋁鋅紅陶瓷色料

其呈色機(jī)理是在高溫下將著色劑Cr2O3固溶于ZnAl2O4尖晶石晶格中呈色，這種顏料晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、呈色穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng)，在釉熔體中不溶解。

王錦[7]等人指出，化學(xué)共沉淀法是直接用組成顏料的氧化物的鹽類，如A l（NO3）3，Cr（NO3）3，ZnSO4，（NH4）2CO3等，選擇合適的制備條件級分散劑、陳化劑，按配比算出相應(yīng)配比金屬氧化物的鹽類混合，控制金屬離子總濃度0.1～0.3M，在攪拌條件下，加入0.5％分散劑聚乙二醇，在室溫下滴加（NH4）2CO3到溶液，pH=7，反應(yīng)0.5h，再加入0.5％的陳化劑A+B，攪拌均勻，放入預(yù)先調(diào)溫80℃鼓風(fēng)箱中陳化2h，陳化結(jié)束后，用流動的冷水（低于15℃）將陳化液迅速冷卻，在3500rpm，離心4mm，水洗2次，醇洗1次，60℃烘干，900℃煅燒2h，即得鉻鋁鋅紅超細(xì)粉料。制得呈色反應(yīng)溫度約300℃，呈色良好的鉻鋁鋅紅超細(xì)粉料，有效防止了粉末團(tuán)聚現(xiàn)象。其制備工藝流程如圖3。

（4）Cr-Sn紅陶瓷色料

鉻錫紅色料是一種略帶紫味的紅色料，又稱瑪瑙紅、園子紅等。就其載色母體而言，有鈣鈦礦型和榍石型兩種結(jié)構(gòu)，即灰錫礦（CaSnO3）型和錫榍石（CaSnSiO5）型兩種母體結(jié)構(gòu)[8-9]。鉻錫紅色料呈色豐富，可以呈深紅、玫瑰紅、紫紅、丁香紫等多種色調(diào)，它在與之相適應(yīng)的基礎(chǔ)釉中呈瑪瑙紅色或紫紅色。俞康泰、徐曉紅等人[10]指出，鉻錫紅的呈色是由于鉻固溶在CaO·SnO2·SiO2的榍石晶體結(jié)構(gòu)中，鉻離子在錫榍石中的化學(xué)價(jià)態(tài)是Cr4+，而不是Cr3+。并認(rèn)為，瑪瑙紅色料的主要礦物組成是錫榍石，色料中錫榍石含量越高，呈色越好。

著色劑直接影響Cr-Sn紅陶瓷顏料的呈色及穩(wěn)定性，即著色劑的種類和引入量直接決定Cr-Sn紅顏料的顏色及性質(zhì)，適合的著色劑為Cr4+和pb4+。固溶量的不同可形成從丁香紫到亮紫紅色，色調(diào)高雅、莊重。它之所以能形成美麗的瑪瑙紅色，主要是由于著色粒子的引入，著色粒子固溶于錫榍石晶格中，當(dāng)引入量較低時(shí)雖不改變原有的晶格，但因著色劑粒子的結(jié)構(gòu)性質(zhì)與錫榍石有差異，導(dǎo)致錫榍石的晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變，進(jìn)而使其光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。最終結(jié)果是選用不同的著色劑，不同的引入量，其呈色不一致，所以，選用Cr和pb作著色劑時(shí)，其色彩存在一定的差異。

圖3 鉻鋁鋅紅火色料制備工藝流程圖Fig.3 Preparation process of Cr-Al-Zn red pigment

圖4 鉻錫紅色料制備工藝流程圖Fig.4 Preparation process of Cr-Sn red pigment

傳統(tǒng)制備鉻錫紅色料的方法多為固相合成法，即以CaO、SnO2、SiO2、PbCrO4等氧化物為原料，通過混合、煅燒、洗滌、粉碎而得到銘錫紅固溶體。由于固相反應(yīng)的速度受擴(kuò)散的影響，很難使各反應(yīng)充分進(jìn)行，色料的穩(wěn)定性難以控制。而且原料粒徑較粗、分布較寬，導(dǎo)致其合成溫度較高。制備的鉻錫紅色料在高溫下呈色也不夠穩(wěn)定。為了提高粉體的均勻性，尤其是發(fā)色離子Cr在粉體中的均勻分散，必需采用液相法，以均相系統(tǒng)代替非均相系統(tǒng)。

王錦[11]等人采用表面活性劑水溶液共沉淀法，Na2SiO3· 9H2O，SnCl45H2O，CaCl2，CrNO3·9H2O等可溶性鹽原料，加入表面活性劑及親水大分子水溶液中，均勻地共沉淀，形成溶膠-凝膠，使反應(yīng)物之間達(dá)到分子水平均勻混合，使鉻達(dá)到分子水平均勻摻雜，制備了均勻鉻錫紅超細(xì)粉料。其工藝流程圖見4。

在合成Cr-Sn紅顏料時(shí)，添加不同的礦化劑對呈色有不同的影響。俞康泰[12]等人研究指出：在用化學(xué)共沉淀法合成Cr-Sn紅顏料時(shí)，常用的礦化劑對顏料呈色的影響作用能力是NaF＞H3BO3＞Na2B4O7·10H2O。

1.2.2 化學(xué)共沉淀法制備尖晶石型陶瓷顏料

（1）納米鈷藍(lán)色料的制備[13]

鈷藍(lán)的化學(xué)組成主要是Co2O3和Al2O3，或稱為鋁酸鈷（CoA l2O4），是具有尖晶石結(jié)構(gòu)的金屬氧化物混相色料。其優(yōu)異的性能主要表現(xiàn)在具有高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，還具有良好的耐候性、耐酸堿性，能耐受各種溶劑腐蝕等性能，在透明度、飽和度、色度、折射率等方面也都明顯優(yōu)于其它藍(lán)色料，且屬于無毒環(huán)保色料。由于鈷礦在自然界中分布很少，制備鈷化合物價(jià)格昂貴，長期以來鈷藍(lán)色料僅限于用作繪畫顏料。隨著超耐久性涂料、工程塑料和CRT熒光粉涂敷顏料制品的發(fā)展，市場對鈷藍(lán)類色料的需求日益增長。因此需要采用新型方法（如共沉淀法、溶膠－凝膠法等濕化學(xué)法）制備鈷藍(lán)色料，使鈷藍(lán)色料的用途更加廣泛[14]。

用化學(xué)共沉淀法制備鈷藍(lán)顏料以可溶性鋁鹽，鈷鹽為原料，以尿素、氨水、氫氧化鈉等為沉淀劑，先制得鈷鋁氫氧化物的共沉淀物（簡稱前驅(qū)體），通過900～1000℃煅燒而制得色澤鮮艷、不用粉碎就很松散、粒徑均勻、且有尖晶石結(jié)構(gòu)的鈷藍(lán)顏料。化學(xué)共沉淀法制備鈷藍(lán)的工藝流程分別為：

原料液相反應(yīng)→過濾→洗滌→烘干→煅燒→產(chǎn)品

無論以什么作為沉淀劑，沉淀產(chǎn)物通常是Co、A l離子的氫氧化合物，鍛燒后獲得尖晶石結(jié)構(gòu)的鈷藍(lán)顏料。駱雯琴等人[15]系統(tǒng)討論了沉淀劑種類（氫氧化鈉，氨水，尿素）、反應(yīng)溶液濃度、洗滌方法、分散劑等工藝因素對液相沉淀法合成鈷藍(lán)顏料性能的影響。結(jié)果表明：采用尿素作沉淀劑，反應(yīng)溶液濃度為0.3mol/L，加入分散劑PEG600并采用水洗加醇洗的工藝，可制備出二次粒徑d50為670nm，一次粒徑在45nm左右的超微鈷藍(lán)顏料，樣品粒徑均勻，形貌規(guī)則，表面光滑且無明顯硬團(tuán)聚現(xiàn)象，具有優(yōu)異的光學(xué)性能。

圖5 ZrSiO4-Cd（Sx Se1-x）包裹Fig.5 Formation stages of the occlusion pigment ZrSiO4-Cd（Sx Se1-x）

圖6 鋯鐵紅色料的包裹模型示意圖Fig.6 Packing modelof zirconium-iron red pigment

由鈷藍(lán)顏料所具有的結(jié)構(gòu)和其顯色機(jī)理可知，在制備鈷藍(lán)顏料中可摻雜原子半徑相近的其它金屬離子，改變Co2+離子的配位狀態(tài)，使鈷藍(lán)顏料色相發(fā)生變化，這樣可以形成一系列的改性鈷藍(lán)顏料，擴(kuò)大了鈷藍(lán)顏料的應(yīng)用。如往鈷藍(lán)顏料中引入ZnO，可形成帶綠色調(diào)CoxZn1-xA l2O4置換固熔體鈷藍(lán)類顏料。閆國杰等[16]制備復(fù)合鈷藍(lán)顏料就是采用化學(xué)共沉淀法引入Zn2+、Mg2+摻雜離子取代部分Co2+離子，經(jīng)沉淀劑沉淀、干燥后，得到顏料前體與A l（OH）3粉末混合研磨，高溫煅燒即得到CoxR1-xA l2O4鈷藍(lán)類顏料，復(fù)合的鈷藍(lán)顏料具有更優(yōu)異的反射性能。

（2）CuAl2O4尖晶石陶瓷顏料

淺藍(lán)色玻璃狀CuA l2O4尖晶石陶瓷顏料也可由化學(xué)共沉淀法制備。為了制備 CuAl2O4尖晶石型陶瓷顏料選取Cu2+-A l3+--H2O系統(tǒng)，用NaOH為沉淀劑，控制pH=4.5～9.8，過濾、洗滌沉淀至無后，在30～40℃下進(jìn)行干燥，得到唯一水合配合物Al2Cu3O6·10H2O。在1000℃下進(jìn)行焙燒，焙燒以后通過X-射線相分析表明，它是一種CuA l2O4尖晶石藍(lán)陶瓷顏料，該種陶瓷顏料在瓷釉和助熔劑中穩(wěn)定、在瓷釉中含5～10％（w t％）可以獲得很強(qiáng)烈的玻璃狀、淺藍(lán)色涂層。用此陶瓷顏料能夠作為面釉色料、易熔釉料，用于裝飾瓷器、彩陶和馬約里卡式彩釉陶瓷。采用此顏料還擴(kuò)大了陶瓷顏料中淺藍(lán)色的色彩色調(diào)。

1.2.3 制備包裹型顏料

（1）Cd（SxSe1-x）包裹型色料的制備[17]

對于耐熱溫度低及易氧化分解的顏料，若用ZrSiO4等高溫穩(wěn)定相包裹，則可使顏料的性能得到明顯的改善，包裹的機(jī)理是使包裹體在顏料周圍密集地排布，把顏料顆粒團(tuán)團(tuán)圍住，使其避免與使用環(huán)境接觸，不僅可以提高顏料的熱穩(wěn)定性，同時(shí)可降低有毒元素的危害。其中Cd（SxSe1-x）包裹型顏料就是用該法制備的。

鋯鐵紅色料的主要形成階段的包裹機(jī)理模型如圖5所示。ZrSiO4-Cd（SxSe1-x）的形成可分成初始階段和主要反應(yīng)階段兩大階段?？梢愿鶕?jù)液相燒結(jié)理論來解釋：在初始階段，有少量Zr-SiO4微晶形成，反應(yīng)如下，

同時(shí)，六方Cd（SxSe1-x）固溶體開始形成。在主要反應(yīng)階段中Cd（SxSe1-x）被ZrSiO4夾在中間形成包裹相。液相的存在（如由礦化劑和SiO2作用形成的Li2SiO3玻璃相）導(dǎo)致ZrSiO4重新排列，通過溶解沉淀作用附著在Cd（SxSe1-x）表面形成包裹相。要使硫硒化鎘微晶被包裹完全，其粒子必須充分細(xì)小[18]。

為得到高包裹率的優(yōu)級包裹色料，必須采用液相法尤其是化學(xué)共沉淀法，在該方法中，用可溶性鋯鹽（氧氯化鋯等）、硅溶膠或可溶性硅酸鹽（硅酸鈉等）、可溶性鎘鹽（硫化鎘等），在溶有硒粉的硫化鈉溶液中共沉淀得到先導(dǎo)物質(zhì)（先驅(qū)物），所得干粉與氟化鋰等礦化劑混合，在高溫下（800～1300℃）煅燒，保溫一段時(shí)間（10～15m in），粉碎后經(jīng)酸、堿、水處理，除去不合要求的產(chǎn)物和沒有被包裹的色料，最后經(jīng)干燥便可制得由Zr-SiO4包裹的Cd（SxSe1-x）色料，由這種方法制備的包裹色料的包裹率8％～10％。在這個(gè)水平上，被保護(hù)色料才有足夠的呈色強(qiáng)度，除了產(chǎn)生優(yōu)良的呈色效果外，包裹方式還賦予此色料可高達(dá)1400℃的良好穩(wěn)定性。由該法制得的紅色顏料，廣泛用于建筑、衛(wèi)生、藝術(shù)、陳設(shè)陶瓷的裝飾[19]。

（2）鋯鐵紅色料的制備

鋯鐵紅色料是一種耐高溫（1250℃～1280℃）、呈色穩(wěn)定、價(jià)格適中的紅色料，但由于其呈色機(jī)理和生產(chǎn)過程的復(fù)雜性，使鋯鐵紅色料難以制備和控制。

董秀珍[20]等根據(jù)對鋯鐵紅色料的XRD、XPS和Mssbauer譜及鋯鐵紅色釉的分光反射率測定，及對測定結(jié)果的分析，提出了鋯鐵紅色料的包裹模型如圖6所示。設(shè)想，由ZrO2和SiO2反應(yīng)在生成ZrSiO4粒子的過程中α-Fe2O3超細(xì)粒子部分進(jìn)入由ZrSiO4粒子密堆積形成的空隙中，而部分α-Fe2O3超細(xì)粒子則因其巨大的比表面產(chǎn)生的活性緊緊吸咐在新生的ZrSiO4粒子表面[21]。目前鋯鐵紅陶瓷色料的制備方法已經(jīng)見報(bào)道的有固相法、溶膠-凝膠法、微乳液法等，但是尚未見采用化學(xué)共沉淀方法制備鋯鐵紅色料的報(bào)道。

（3）硅鐵紅色料的制備

硅鐵紅色料是一種顏色鮮艷、高溫穩(wěn)定的坯用陶瓷色料，它在坯中能呈現(xiàn)出鮮艷的桃紅色，在1250℃下能穩(wěn)定呈色，要求氧化氣氛下合成。硅鐵紅色料被廣泛應(yīng)用在玻化磚等制品的裝飾上，具有較大的應(yīng)用價(jià)值。硅鐵紅的包裹機(jī)理是利用石英顆粒在加熱過程中發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生0.82％的體積效應(yīng)，從而產(chǎn)生微裂紋，著色劑Fe2O3滲透到微裂紋之中，隨著煅燒溫度的提高，石英顆粒表面逐漸?；纬刹；ぃ現(xiàn)e2O3向微裂紋、?；ず皖w粒間隙中遷移擴(kuò)散，進(jìn)而被包裹固定形成包裹色料，其包裹模型見圖7[22]。

曹麗云等[23]用NaSiO3·9H2O作為單體制備均勻溶膠，以氯化鐵或硫酸鐵溶液作為鐵源，在超聲波作用下，以NaOH和氨水調(diào)節(jié)溶液pH值進(jìn)行沉淀。過濾沉淀，于80℃條件下進(jìn)行真空干燥，然后分別在不同溫度下進(jìn)行熱處理制得硅鐵紅顏料。研究了超聲頻率、超聲作用時(shí)間、Si/Fe比、熱處理溫度以及礦化劑加入對顏料包裹率以及顏色的影響規(guī)律。結(jié)果表明：超聲波作用頻率提高、時(shí)間延長以及配比中Si/Fe比的提高和礦化劑的加入有利于提高顏料中氧化鐵的包裹率，但其對顏料的顏色的影響不大。煅燒溫度的提高可以明顯提高顏料的包裹率和明度，但在一定程度上降低了顏料的紅度值。

圖7 硅鐵紅色料的包裹模型示意圖Fig.7 The w rap modelof SiO2-Fe2O3 red pigment

本課題組[24]利用硅酸鈉水解制備出了穩(wěn)定的硅溶膠，利用氯化鐵制備了氫氧化鐵溶膠，結(jié)合溶膠-凝膠法和共沉淀法的工藝原理即溶膠-共沉淀法研制了性能良好的硅鐵紅陶瓷顏料。

以上制備硅鐵紅陶瓷色料均是利用其他方法和化學(xué)共沉淀法相結(jié)合的方法來制備陶瓷色料，是一個(gè)創(chuàng)新之舉，必將為更多的新型方法、新型工藝的出現(xiàn)起到拋磚引玉的作用。

2 結(jié)語

本文較系統(tǒng)綜述化學(xué)共沉淀法制備陶瓷色料工藝原理及流程。得出化學(xué)共沉淀的特點(diǎn)是提高了基礎(chǔ)原料的活性，加速了反應(yīng)的完全性；所制備的色料不僅顆粒細(xì)，具有極高的活性，煅燒后，色料晶體長大快，發(fā)育完善；控制雜質(zhì)的滲入，提高了色料的純度；必須嚴(yán)格控制pH值和選擇合適的礦化劑。由于化學(xué)共沉淀法制備的顏料與傳統(tǒng)的固相合成法相比較具有優(yōu)異的性能，并且工藝簡單，條件溫和，操作易控，所以濕化學(xué)在陶瓷顏料制備方面是有非常廣闊的前景。

但是隨著人類對自身健康與環(huán)保意識的不斷加強(qiáng)，對陶瓷色料的質(zhì)量和性能要求的不斷提高，現(xiàn)有制備方法已難以滿足市場的需求。因此，如何將現(xiàn)有制備技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很好揉合成新型的技術(shù)，或者創(chuàng)造發(fā)展新技術(shù)應(yīng)用到陶瓷色料制備中來，進(jìn)一步開發(fā)品質(zhì)優(yōu)良、性能穩(wěn)定的陶瓷色料，并使之市場化，是陶瓷裝飾材料研究領(lǐng)域的重大課題。

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